基于二維相關(guān)近紅外光譜技術(shù)的牛奶摻雜識(shí)別方法的研究.pdf

1、乳制品安全是個(gè)全球難題,傳統(tǒng)的乳制品檢驗(yàn)手段已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)質(zhì)量控制和安全保障的需要。近紅外光譜分析技術(shù)具有高效、快速、方便和無(wú)需前處理等優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的不足,被應(yīng)用到了牛乳領(lǐng)域中。二維相關(guān)光譜具有比常規(guī)一維光譜更高的分辨率,因此本文將近紅外光譜與二維相關(guān)技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用各種模式識(shí)別方法對(duì)牛奶是否摻雜進(jìn)行判別分析。
　　通過(guò)分析摻雜(尿素、三聚氰胺)牛奶和純牛奶樣品的一維近紅外光譜圖,確定二維相關(guān)的分析區(qū)間為4200~4

2、800cm-1。對(duì)摻雜牛奶與純牛奶的二維相關(guān)同步譜和異步譜進(jìn)行分析,確定將二維相關(guān)同步譜作為后續(xù)研究的基礎(chǔ)。
　　直接將二維相關(guān)同步譜結(jié)合模式識(shí)別方法對(duì)摻雜牛奶進(jìn)行判別分析,主要使用兩種方法:(1)展開(kāi)偏最小二乘法(Unfold-PLS),將二維相關(guān)同步譜矩陣沿波數(shù)方向展開(kāi)為二維數(shù)據(jù),并將其與普通PLS算法相結(jié)合對(duì)牛奶是否摻雜進(jìn)行判別分析;(2)核隱變量正交投影法(K-OPLS),直接將二維相關(guān)同步譜矩陣與K-OPLS結(jié)合建立摻雜

3、牛奶與純牛奶的判別模型。研究結(jié)果表明,這兩種判別模型都可以對(duì)牛奶摻雜與否進(jìn)行有效的判別。
　　二維相關(guān)同步譜矩陣數(shù)據(jù)量巨大,為了提高建模的效率,需要從中提取特征信息。主要提出兩種方法:(1)提取二維相關(guān)同步譜的5個(gè)表觀統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)(平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、重心、偏度和峰度),分別用偏最小二乘判別分析法(PLS-DA)、誤差反向傳輸(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PNN)建立摻雜牛奶與純牛奶的判別模型;(2)用奇異值分解法提取二維相關(guān)同步譜